盐碱地只适合种植耐盐碱的牧草,如苜蓿、沙打旺、黑麦草及籽粒苋等。
1、选耐盐碱的牧草品种:
重盐碱地应选种耐盐碱能力强的朝牧一号稗子、碱茅、沙打旺、紫穗槐、田菁、沙蒿、柠条、长穗冰草、垂穗披碱草、鞘雀稗、灯蕊新麦草、窄颖赖草、大米草等;中度盐碱地可种中等耐盐碱的草木樨、紫花苜蓿、毛苕子、披碱草等。
2、栽培技术措施:
(1)深沟播种:盐碱地土壤剖面中的盐分分布状况是上多下少,呈“丁”字形,如在春季地下0~5厘米土层的盐分比下层土壤高2~3倍。播种时拨开表层盐分多的土层,将草种播于含盐量低的土层中,为种子顺利出苗创造条件。开沟种植以后,地形起伏,土壤中的盐分向较高的沟背积累,相对降低了沟底土壤中的盐分含量。一般沟深7~10厘米,沟距50厘米,随开沟随施肥随播种;也可提前开沟,然后施肥等雨播种。
(2)浅播种:由于盐碱地地温低,春播后出苗较慢,草种在土壤中埋藏时间过长,吸水吸盐多,易受盐害而烂掉。播种稍浅时,草种萌动后就发芽出土,可相对减少盐害。
(3)覆盖播种:在整地前结合灌水压盐、脱盐、洗盐、耕层土壤的含盐量会明显减少,在此基础上覆盖地膜,土壤盐分上升慢,使耕层土壤的含盐量保持在较低水平上的时间延长,这样更有利于幼苗出土,实现全苗、壮苗。在轻度盐碱地上宜采用“平种覆盖”或“垄种覆盖”;而在中度盐碱地上用“沟种覆盖”的方式更为适宜。这样有利于蓄水保墒、降低土壤含盐量,利于出苗。
大麦草大麦草是禾本科大麦属多年生植物。适宜在湿润的平原生长,在盐分过高的盐碱地也能生长。可使盐碱斑草地降低盐碱7~23%。大麦草茎叶柔软,草质中上,适于放牧,亦宜刈割晒制干草。干物质含粗蛋白质,粗纤维,无氮浸出物,粗灰分,是马、牛、羊的好饲草。大麦草再生能力强,每年可刈割1~2次,亩产250~300公斤。 紫花苜蓿在种植6年苜蓿的盐碱地上,通过对苜蓿地和未种植苜蓿的盐碱荒地(对照)的pH值、盐分及养分的化验测定,结果表明:在盐碱地上种植苜蓿可明显改良盐碱土壤;在0~60cm的耕作层中,苜蓿地的全盐含量比对照下降了,有机质比对照提高了。
盐碱地适宜种什么盐碱地种植什么牧草盐碱巨菌草、绿洲一号等植株都是可以改良盐碱地的,而且还是很好的牧草盐碱地是盐土和碱土的总称。盐土主要指含氯化物或硫酸盐较高的盐渍化土壤,土壤呈碱性,但pH值不一定很高。碱土是指含碳酸盐或重磷酸盐的土壤,pH值较高,土壤呈碱性。盐碱土的有机质含量少,土壤肥力低,理化性状差,对作物有害的阴、阳离子多,作物不易促苗。由于盐分多,碱性大,土壤结构受到破坏,表现为湿时黏,干时硬,土表常有白色盐分积淀,通气、透水不良,严重的会造成植物萎蔫、中毒和烂根死亡,所以种植前最好是对盐碱地进行土壤改良。常用的可以通过深耕、平整土地、盖草、翻淤、盖沙、增施有机肥等改善土壤成分和结构,增强土壤渗透性能,加速盐分淋洗。种植和翻压绿肥牧草、秸秆还田、施用生物制剂、种植耐盐植物(巨菌草、绿洲一号)、植树造林等,提高土壤肥力,改良土壤结构,并改善农田小气候,减少地表水分蒸发,抑制返盐。
长江以南可以栽培紫薯,长江以北不能栽培,即使温室大棚栽培也只是长薯秧,不会结紫薯的。光照跟温度都达不到结紫薯的条件。至于水栽培紫薯,在中国北方冬季,紫薯是不结果的,只会生长茂盛的薯秧。不过薯秧可以吃的,可以清炒,也可以做渣豆腐。下图是土壤栽培紫薯。
盐碱地是盐类集积的一个品种,是指土壤里面所含的盐分影响到作物的正常生长,依据结合国教科文组织和粮农组织不完整统计,全世界盐碱地的面积为亿公顷,其中我国为9913万公顷。我国碱土和碱化土壤的构成,大局部与土壤中碳酸盐的累计有关,因此碱化度普遍较高,严重的盐碱土壤地域植物简直不能生存。
合适在盐碱地种什么作物呢?下面我们来简单引见几种。
1.葵花籽。葵花籽,合适盐碱地块种植,比拟耐盐碱,适合于沙质土壤种植,抗旱才能比拟强,顺应才能好,产量比其它作物在盐碱地上种植,要高得多。
2.甜高粱。甜高粱是一种高抗逆性农作物。耐旱,耐涝,耐盐碱,耐瘠薄。和其他农作物相比甜高粱更合适盐碱地甜高粱可忍耐的盐浓度为%,高于玉米(%)、小麦(%)和水稻(%)等作物。种植后很省事,简直不要怎样管理就能很好的生长。
中国甜高粱、是一种新型能源作物,目前得到国度的鼎力推行,黄河三角洲开发把甜高粱作为重要的项目引进之一。用处普遍:制糖,造酒,做畜牧饲料,做乙醇原料,都是最好的选择。甜高粱籽粒是一种宝贵的农家食品,秸秆又能够做甘蔗批发。亩产秸秆10万斤。从生物能源的方式上说中国甜高粱的推行种植曾经势在必行。甜高粱的投入很少,不浇水,都能够。最高亩产效益最高可达3000元以上。
3.沙枣。沙枣是中国西北地域最常见的树种,它能忍耐硫酸盐为主的盐土。沙枣还有降低土壤盐分的作用.据测定,沙枣具有很强的耐盐才能,固然生长遭到抑止,但经良好的抚育管理,仍能成林。因而,依据沙枣的耐盐才能,可栽植在未经改进的中、重盐渍化土壤上。沙枣的高耐盐性使它成了盐碱地营造农田防护林的主要树种。
4.枸杞。枸杞具重要药用价值,是适于盐碱地生长的真盐生树种,抗盐碱才能接近柽柳,在PH值为的碱性土壤上生长旺盛。
总之,合适盐碱地种植的作物不是很多,经济效益好的更不多。目前,盐碱地经过人工改进,盐碱土空中积逐步减少,将会改动过去的贫穷落后的相貌。
可以种植葵花籽,这种植物是非常适合进行种植的,也可以种植高粱,产量也是非常不错的,这样就可以很好的解决这种危害。
盐碱地适合种沙枣、白榆、白柳、白蜡、紫穗槐、胡杨、水曲柳、枸杞、梭梭、杨树、臭椿、朱梅海棠、侧柏、柽柳。
1、白柳
白柳为杨柳科柳属植物。白柳的叶、芽或根。分布于新疆,甘肃、青海、西藏等地。具有清热解毒,祛风除湿之功效。
白柳在山东沿海能生长在土壤含盐量为左右的盐渍土上.白柳耐水湿,叶面蒸腾量大,能有效地降低地下水位,预防土壤次生盐债化.白柳可在低湿、土壤含盐量在1 .0%以下的盐债土上作为绿化和防护林带的常用树种。
2、沙枣
沙枣为落叶乔木它的生命力很强,具有抗旱,抗风沙,耐盐碱,耐贫瘠等特点。天然沙枣只分布在降水量低于150毫米的荒漠和半荒漠地区。
沙枣还有降低土壤盐分的作用.据测定,沙枣具有很强的耐盐能力,虽然生长受到抑制,但经良好的抚育管理,仍能成林。因此,根据沙枣的耐盐能力,可栽植在未经改良的中、重盐渍化土壤上。沙枣的高耐盐性使它成了盐碱地营造农田防护林的主要树种。
3、水曲柳
水曲柳是木犀科,梣属落叶大乔木,高可达30米,树皮厚,灰褐色,冬芽大,圆锥形,小枝粗壮,四棱形,叶痕节状隆起,半圆形。
分布于中国东北、华北、陕西、甘肃、湖北等省。生海拔700-2100米的山坡疏林中或河谷平缓山地。朝鲜、俄罗斯、日本也有分布。
4、梭梭
梭梭是藜科梭梭属植物,小乔木,高1-9米,树杆地径可达50厘米。树皮灰白色,木材坚而脆。梭梭作为一种抗旱植物,可被饲用,而且是一种名贵的中药材,具有抗肿瘤、保肝、补肾、抗老年痴呆、抗辐射等功效。
5、杨树
杨树是杨属的植物,全属有约100多种,我国约62种(包括6杂交种),其中分布中国的有57种,引入栽培的约4种,此外还有很多变种、变型和引种的品系。
杨树是散生在北半球温带和寒温带的森林树种。在我国分布于北纬25度~53 度,东经80度~134度之间,即分布于华中、华北、西北、东北等广阔地区。世界其他地区一般分布于北纬30度~72度的范围。
6、紫穗槐
紫穗槐豆科落叶灌木,高1-4米。枝褐色、被柔毛,后变无毛,叶互生,基部有线形托叶,穗状花序密被短柔毛,花有短梗;花萼被疏毛或几无毛;旗瓣心形,紫色。
紫穗槐原产美国东北部和东南部,中国东北、华北、西北及山东、安徽、江苏、河南、湖北、广西、四川等省区均有栽培。
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干草调制的方法大致可分为自然干燥和人工干燥两大类。(1)自然干燥法自然干燥法不需要特殊设备,尽管在很大程度上受天气条件的限制,但为我国采用的主要干燥方法。与人工干燥法相比,自然干燥法效率较低、劳动强度大、制作的干草质量差、成本低,自然干燥的方式又可分为地面干燥、草架干燥和发酵干燥三种。地面干燥法:也叫田间干燥,牧草刈割后在原地或另选地势较高处晾晒,大约4~6小时后使其干燥到水分含量大致为40%~50%,用搂草机搂成草条继续干燥,根据气候条件和牧草的含水量可进行草条的翻晒,使牧草水分降至35%~40%,此时牧草的叶尚未脱落,用集草器集成~1m高的草堆,保持草堆松散通风,经~2天达到完全干燥。牧草的叶开始脱落时叶片含水量豆科牧草为26%~28%,禾本科牧草为22%~23%.此时牧草全株的含水量在35%~40%以下。为了保存价值较高的叶,搂草和集草作业应,该在牧草水分不低于35%~40%时进行。草架干燥法:在多雨地区牧草收割时,用地面干燥法调制干草不易成功,可以在专门制作的干草架上进行干草调制。干草架主要有独木架、三角架,铁丝长架和棚架等。将刈割后的牧草自上而下地置于干草架上,厚度不超过70cm,保持蓬松,有一定斜度,以利采光和排水。草架干燥虽花费一定物力,但制得干草品质较好,养分损失比地面干燥减少5%~10%。发酵干燥法:阴湿多雨地区,光照时间短,光照强度小,不能角普通方法调制成干草时,可用发酵干燥法调制。将刈割的牧草平铺,经过短时间的风干,当水分降低到50%时分层堆积成3~5m高的草垛逐层压实,表层用土或地膜覆盖,使牧草迅速发热,经2~3天草垛内的温度上升到60~700℃,牧草全部死亡,打开草垛,随着发酵热量的散失,经风干或晒干,制成褐色干草,略具发酵的芳香酸味,家畜喜食。如遇阴雨连绵天气无法晾晒时,可堆放1~2个月,一旦无雨马上晾晒,容易干燥。褐色干草发酵过程中由于温度的升高,造成营养物质的损失,对无氮浸出物的影响最大,损失可达40%,其养分的消化率也随之降低。(2)人工干燥法人工干燥法近30多年发展迅速,草地畜牧业发达国家如美国和加拿大在紫花苜蓿和狗牙根的干草调制过程中常用人工干燥法。人工干燥可减少牧草自然干燥过程中营养物质的损失,使牧草保持较高的营养价值。人工干燥主要有常温鼓风干燥和高温快速干燥。常温鼓风干燥:牧草的干燥可以在室外露天堆贮场,也可在于草棚中进行干燥,堆贮场和干草棚中都安装常温鼓风机。不论是散干草还是干草捆,经堆垛后,通过草堆中设置的栅栏通风道,用鼓风机强制吹入空气,达到干燥。常温鼓风干燥适于在干草收获时期,大部分白天、早晨和晚间的相对湿度低于75%和温度高于15℃的地方使用。在空气相对湿度高的地方,鼓风用的空气应适当加温。干草棚常温鼓风干燥的牧草质量优于晴天野外调制的干草)。高温快速干燥:高温快速干燥常用烘干机将牧草水分快速蒸发掉,烘干机有不同型号,有的烘干机入口温度为75~2600℃.出口温度为25~11600℃,有的烘干机入口温度为420~11600℃,出口温度为60~2600℃。含水量80%~85%的新鲜牧草的烘干机内经数分钟,甚至几秒钟可使水分下降到5%~10%。对牧草的营养物质含量及消化率几乎无影响,如早期收割的紫花苜蓿和三叶草用高温快速干燥法制成的干草粉含粗蛋白20%,每公斤含200~400mg胡萝卜素和24%以下.的纤维素。用快速干燥法制成的干草,占原来鲜草干物质的95%和90%~95%的胡萝卜素。(3)其它加速干燥的方法除人工干燥法可加速牧草的干燥速度外,压裂草茎和施入干燥剂都可加速牧草的干燥,降低牧草干燥过程中营养物质的损失。(1)压裂草茎加速干燥牧草干燥时间的长短,实际上取决于茎秆干燥所需时间,茎与叶相比干燥速度要慢的多。当豆科牧草叶干燥到含水量15%~20%时,茎的水分含量为35%~40%.所以加快茎的干燥速度可加速牧草的整个干燥过程,同时可减少因茎叶干燥不一致造成的叶片脱落。常使用牧草压扁机压裂牧草的茎秆,破坏茎角质层的表皮,破坏茎的维管束使它暴露出来,这样茎中水分蒸发速度大为加快,茎的干燥速度大致能跟上叶的干燥速度。在良好的天气条件下,牧草茎经过压裂后干燥所需时间,与未压裂的同类牧草相比,前者仅为后者所用时间的1/2~1/3。干草压扁机有两种类型,圆筒型和波齿型。圆筒型压扁机装有捡拾装置,压扁机将草茎纵向压裂,波齿型压扁机有一定间隔将草茎压裂。牧草刈割后应尽快压裂,最好刈割、压裂和成条连续作业一次完成。(2)化学干燥剂加速干燥近二十多年的研究表明,某些化学物质能够加速豆科牧草的干燥速度。应用较多的有碳酸钾、氢氧化钾、碳酸氢钠、碳酸钙、磷酸二氢钾、长链脂肪酸甲基酯等物质,用这些物质的溶液喷洒豆科牧草紫花苜蓿,能破坏牧草表皮,特别是茎表面的蜡质层,促进了牧草体内水分的散发,加快了田间干燥的速度,缩短了干燥的时间,能够减少紫花苜蓿叶量的损失,提高蛋白质的含量和干物质的产量,使其消化率也有所提高。
(1)田间晒制法其特点是先平铺暴晒,后小堆干燥。即牧草在收割后,在原地或附近干燥地段摊开暴晒,每隔数小时加以翻晒,待水分降至50%左右时,就可堆垛成1米高的小堆,让牧草在小堆内风干。天气晴朗时,清早刈草摊晒,傍晚就可堆垛。天气恶劣时,小草堆外面最好盖上塑料布,以防雨水冲淋,待天气晴朗时再倒堆翻晒,直到干燥为止。(2)草架干燥法就是搭许多草架,当牧草在田间干燥半天或一天,水分降至45%~50%时,将牧草上架。由于草架中部空隙可以流通空气,有利于牧草水分散失,大大提高牧草的干燥速度,减少各种营养物质的损失。堆放牧草时,应自下而上地逐层堆放,草的顶端朝下,最好打成草捆往草架上搭放,最底层的牧草应高出地面20~30厘米,草层厚度不宜超过70~80厘米。上架后的牧草应堆放成圆锥形或屋顶形,力求平顺,减少雨水浸渗。草架可用树干或木棍搭成,也可采用铁丝搭成三角形或长方形。架的大小由收获场的大小和牧草产量的高低决定,可大可小。(3)发酵干燥法此法是介于调制青干草和青贮料之间的一种特殊干燥法。其原理是风干了的牧草(含水量50%左右)经过堆积,牧草本身细胞的呼吸热和细菌、霉菌活动产生的发酵热在牧草堆中积蓄(有时草堆温度可达70~80℃),同时借助通风将牧草中的水分蒸发使之干燥。因这种方法使牧草营养物质损失较多,故此法多用于雨天等万不得已之时。其技术要点是:将刈割的牧草在地面铺晒或在草架上风干,使新鲜的牧草凋萎,当水分减少至50%时,再堆成3~6米高的草堆,堆积时应多踩踏,力求紧实,使凋萎牧草在草堆上发酵6~8周,牧草逐渐干燥而成棕色干草。为防止发酵过度,每层牧草可撒约青草重~的食盐。(4)青干草的堆垛和贮藏青干草调制成后,必须及时堆垛和贮藏,以免散乱损失。堆垛贮藏的青干草水分含量不能超过18%,否则容易发霉、腐烂。另外,草垛应坚实、均匀,尽量缩小受雨面积。青干草宜贮存在专门的棚舍内,但生产上因青干草贮存量大,多是露天堆垛。垛址宜选择地势平坦、干燥、排水良好且离畜舍不远的地方。垛底应用石块、木头、秸秆等垫起铺平,高出地面40~50厘米,四周挖沟排水。草垛多采用圆形和长方形,应由下向上逐渐扩大,至顶部时又逐渐收缩成圆顶,形成下狭、中大、上圆的形状。草垛圆形一般直径4~5米,高6~7米;长方形一般宽4~5米,高6~7米,长8~10米。草垛堆积先在垛底中部放置30~60厘米高的石块,分层进行,每层由外往里摆放牧草,使之成为外部稍低,中间隆起的弧形,每层30~60厘米厚。草垛堆到一定程度后,进行扩大和收缩,以至成圆顶。堆成一段后,再向前移动,直到草垛全部堆成。一般可用干燥的杂草和麦秸覆盖顶部,并应逐层铺压。垛顶不能有凹陷和裂缝。草垛顶脊必须用草绳或泥土封压坚固,以防大风吹刮。
1、地面干燥法:将收割后的牧草在原地或者运到地势比较高燥的地方进行晾晒的调制干草的方法。 2、草架干燥法:在比较潮湿地区或者雨水较多的季节、地区,当用地面干燥法来调制草会造成干草变褐、发黑、发霉腐烂。可以在专门制作的草架子上进行干草调制,干草架子有独木架、三角架、幕式棚架、铁丝长架、活动架等,架上干燥可以大大地提高牧草的干燥速度,保证干草的品质。
生产方法目前工业制备NaBH4的方法据文献介绍只有两种,即硼酸酯法和硼硅酸盐法。它们所需要的原料中都有金属钠。其方法简介如下:(1)硼酸酯法该方法首先要制出氢化钠和硼酸三甲酯,然后在一定的条件下使两者进行缩合反应,再通过进一步处理,可以得到液体产品,也可以得到固体产品。完整的生产过程包括:氢化、酯化、缩合及后处理等工序。各道工序的基本原理如下:a.氢化工序是生产金属氢化物的工序,一般情况可由金属单质在氢气中直接加热和加压的条件下完成。进行加压可以使反应进行得较快一些。这里考虑到制造的金属氢化物是作为原料使用,所以选用高沸点的、惰性的矿物油(或石蜡)作为反应介质,将其尽可能细的金属钠分散在其中,升温(300~400℃)升压(也可常压)使其与氢气进行反应,生成氢化钠:2Na+H2→2NaHb.酯化工序目的是合成硼酸三甲酯,其原料为甲醇和硼酸,反应方程式如下:3CH3OH+H3BO3→B(OCH3)3+3H2Oc.缩合反应工序将制得的硼酸三甲酯加入到含有氢化钠的矿物油中,充分搅拌混合,在一定温度(250~280℃)和适当压力下进行反应,生成硼氢化钠:4NaH+B(OCH3)3→NaBH4+3NaOCH3d.后处理工序首先将上述体系中加水,将矿物油从水层中分离出来。在水层中,甲醇钠极易水解:再通过对水溶液进行蒸馏,即可分离出甲醇,且可以作为原料循环使用。如果预先控制好加水量,则比较方便地就可以得到NaBH4重要的一种商品形式:含12%NaBH4及含40%NaOH的水溶液。若要制得粉末状的NaBH4,则首先用液氨进行萃取分离,然后再蒸去氨,得NaBH4结晶。(2)硼硅酸盐法此法使用的原料硼化物是较为价廉的硼砂(或钠硼解石)以及二氧化硅和金属钠、氢气。其过程包括三步反应:第一步,硼砂与二氧化硅在高温下生成硼硅酸盐熔体;第二步,熔体、金属钠、氢气在400~500℃下进行反应,生成硼氢化物与硅酸盐的混合物。第二步的反应式为:Na2B4O7+7SiO2+16Na+8H2→4NaBH4+7Na2SiO3第三步,将混合物在一定压力下用液氨抽提NaBH4,然后蒸去氨,得到NaBH4结晶。氨可以回收循环使用。上述工业化生产方法制硼氢化钠都需要耗用大量贵重的金属钠,成本高,因而限制了该产品的应用领域。为了降低生产成本,据有关文献报导,国外近来开发了电解法制硼氢化钠的新工艺。该法是在中间具有一个离子选择性隔膜的电解槽内进行,硼酸盐离子在阴极室被还原成硼氢化物离子,生成碱金属硼氢化物溶液,再自硼氢化物溶液分离得硼氢化物。其总反应式如下:若用硼砂做原料,则得硼氢化钠;同理,若要制取其它的碱金属硼氢化物,则需用相应的碱金属硼酸盐,如若用硼酸做原料,还需加相应的碱金属氢氧化物,以及氯化物、硫酸盐或碳酸盐。该法的吸引力是投资省、成本低。
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基本信息
中文名称: 硼酸,PT
英文名称: Orthoboric acid
英文别名:Boric Acid; Boron; Boricacidhighpurity; Boricacidwhitextl
等级: PT
CAS号: 10043-35-3/11113-50-1
图册(2张)
EINECS 234-343-4
分子式: H3BO3 [1]
物理参数
熔点:169℃
沸点:300℃
密度: [1]
贮存运输
密封干燥保存。 [2]
性状
编辑
白色粉末状结晶或三斜轴面的鳞片状带光泽结晶。有滑腻手感,无臭味。溶于水、酒精、甘油、醚类及香精油中。无气味。味微酸苦后带甜。与皮肤接触有滑腻感。露置空气中无变化。能随水蒸气挥发。加热至100~105℃时失去一分子水而形成偏硼酸,于104~160℃时长时间加热转变为焦硼酸,更高温度则形成无水物。水溶液pH为。1g能溶于18ml冷水、4ml沸水、18ml冷乙醇、6ml沸乙醇和4ml甘油。在水中溶解度能随盐酸、柠檬酸和酒石酸的加入而增加。相对密度。熔点184℃(分解)。沸点300℃。半数致死量(大鼠,经口)。有刺激性。有毒,内服严重时导致死亡,致死最低量:成人口服640mg/kg,皮肤,静脉内29mg/kg;婴儿口服200mg/kg。空气中最高容许浓度10mg/m3。 [3]
用途
编辑
实验室中若被强碱(NaOH或KOH)溅到,除了应用大量清水(H₂O)冲洗外,还应涂上硼酸溶液。以中和残余的强碱。这是最基本的也是离生活最近的用途之一。(若是身边无硼酸溶液又被强碱泼到,应急时可以用碳酸,但是首选硼酸,因为硼酸也是酸,比可乐中的碳酸还弱的酸。)
配制缓冲液。制备各种硼酸盐。蟑螂和地毯中黑色甲虫的杀虫剂。医药上用作止血药和防腐剂。
用作pH值调节剂、消毒剂、抑菌防腐剂等;用于制取硼酸盐、硼酸酯、光学玻璃、油漆、颜料、硼酸药皂、皮革整理剂、印染助剂和医药上的消毒剂等。
用于电容器制造及电子元件工业,高纯分析试剂,药用消毒防腐及配制已曝光感光材料冲洗加工药液。
用于玻璃、搪瓷、陶瓷、医药、冶金、皮革、染料、农药、肥料、纺织等工业;用作色谱分析试剂,也用于缓冲剂的配制;大量用于玻璃(光学玻璃、耐酸玻璃、耐热玻璃、绝缘材料用玻璃纤维)工业,可以改善玻璃制品的耐热、透明性能,提高机械强度,缩短熔融时间。在搪瓷、陶瓷业中,用以增强搪瓷产品的光泽和坚牢度,也是釉药和颜料的成分之一。冶金工业中作添加剂、助溶剂,特别是硼钢具有高硬度和良好的轧延性,可以代替镍钢。硼酸有防腐性,可作防腐剂,如木材防腐。在金属焊接、皮革、照相等行业以及染料、耐热防火织物、人造宝石、电容器、化妆品的制造方面都用到它。还可作杀虫剂和催化剂用。农业上含硼微量元素肥料,对许多作物有肥效,能增进作物品质和提高产量。
硼酸也是生产其他硼化物的基本原料之一,由它生产的硼化合物广泛应用于国防及其他工业部门和科研单位。;用作PH调节剂、抑菌防腐剂。 [1]
一、硼酸盐类矿物的一般特征
硼酸盐矿物是金属阳离子与硼酸根相结合而成的盐类。目前发现的矿物约近百种,自然界常见的约十种,可形成有意义的工业矿床。近年来工业上对硼的需求日益增长,这一趋势大大促进了对硼酸盐矿物的深入研究。
1.化学成分
组成硼酸盐矿物的阳离子有20多种,以Na+、Mg2+、Ca2+为主,其次有Li+、K+、Al3+以及过渡型阳离子Fe2+,Fe3+、Mn2+等。配阴离子有[BO3]3-和[BO4]5-两种,常含附加阴离子F-、Cl-、OH-、O2-等。此外,大多数硼酸盐矿物含有结晶水。
2.结晶形态
硼酸盐的晶体结构和化学成分比较复杂,大多数结晶成单斜晶系或斜方晶系。晶体通常呈柱状或针状;集合体呈放射状、纤维状或粒状。
3.物理性质
硼酸盐类矿物的物理性质与阳离子成分、晶体结构类型以及是否含结晶水有关。因此,硼酸盐类矿物的物理性质变化很大。一般来说,本类常见矿物以浅色、密度小、硬度较低为主。多数矿物密度为2~或更低,硬度在2~5之间。但含过渡型离子者色较深、密度较大。有个别无水盐的硬度可达7~。
4.成因产状
由于B的克拉克值为,远小于Si、P、S、C等元素,加之B经常参加到硅酸盐晶格中组成硼硅酸盐 (如电气石),所以硼酸盐类矿物尽管种类很多,其分布远不如硅酸盐、磷酸盐等广泛,它们主要形成于表生作用。常与盐湖中的结晶沉积有关。在内生作用中硼酸盐主要形成于接触交代作用和火山作用。
硼在工业上的用途很广,尤其是在尖端技术中。例如,硼氢化合物可作火箭燃料,其燃烧值大大超过碳氢化合物;硼具有吸收中子的特性,碳化硼可控制原子反应堆的反应速度,含硼的钢和塑料可阻隔中子辐射等。因此,硼是重要战略物资。
二、主要矿物描述
硼镁铁矿 Ludwigite (Mg,Fe) 2 Fe[BO 3]O 2
[化学成分]MgO2%,B2O316%,Fe+Fe2O357%;硼镁铁矿中 Mg2+和Fe2+间为完全类质同象,据Mg2+含量可分为两个亚种:镁硼镁铁矿和铁硼镁铁矿。可有少量Al3+代替Fe3+ (≤11%)。
[结晶形态]斜方晶系。晶体呈长柱状、针状、纤维状、毛发状。并呈放射状 (篙束状)、纤维状、粒状、致密块状集合体。
[物理性质]暗绿色至黑色 (随Fe含量增大颜色变深);条痕浅黑绿色至黑色;光泽暗淡,纤维状体的新鲜面上有丝绢光泽;不透明 (含镁高者稍透明)。无解理;硬度~6。相对密度~(含Fe量高,相对密度增大)。粉末具弱磁性。
[成因产状]硼镁铁矿为接触交代作用的产物,产于蛇纹石化白云质大理岩或镁矽卡岩中,常与磁铁矿、硅镁石族矿物及金云母、镁橄榄石、硼镁石等共生。在热液影响下,硼镁铁矿在不同程度上发生变化,其产物一般为纤维状硼镁石和磁铁矿。
[鉴定特征]颜色、条痕深,相对密度、硬度均较大,常呈篙束状集合体为特征。在空气中烧之变成红色。溶于浓H2SO4,加几滴酒精稍加热,用火点燃火焰呈鲜艳的绿色(B的反应)。
[主要用途]提炼硼的矿物原料。
硼砂 Borax Na 2 〔B 4 O 5 (OH) 4 〕·8H 2 O
[化学组成]Na2O ,B2O3 ,H2O 。
[结晶形态]单斜晶系,晶体呈短柱状 (图7-3-1),集合体呈粒状或土状。
图7-3-1 硼砂的晶形
[物理性质]晶体透明无色或浅灰色,其细粒集合体呈白色或淡蓝绿色,白色条痕,玻璃光泽。硬度2~,解理平行{100}完全,{110}中等,{010}不完全;性脆,断口呈贝壳状,相对密度,易溶于水 (0℃时每百毫升水能溶);烧之易熔成透明小球。
[成因产状]最常见的硼酸盐矿物。主要产于干旱地区盐湖沉积中,与石盐、天然碱以及其他含硼矿物共生,亦产于温泉沉积物中。在干燥空气中易失水变为白色粉状的三方硼砂Na2[B4O5 (OH)]·3H2O。
[鉴定特征]无色透明或浅色、硬度低、密度小,易熔成透明玻璃球等,可借助焰色反应试B(见硼镁铁矿描述)。
[主要用途]硼的主要矿物原料。
学习指导
常见的硼酸盐类矿物不多、分布也不广,只要求一般了解即可。
练习与思考
1.硼有什么用处? 为什么现在对硼矿物比较重视?
2.用什么方法可以检出矿物中的硼?
减压蒸馏。取出树脂并通过酸碱处理洗脱硼酸甘油络合物,将硼酸型离子树脂减压蒸馏,循环使用。该工艺对废水中甘油的去除率为30-50%,可实现对甘油的回收利用。